ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ КОНФІГУРАЦІЇ ВІДЦЕНТРОВОГО РАДІАЛЬНОГО ВЕНТИЛЯТОРА З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОГРАМНИХ КОМЛЕКСІВ SOLIDWORKS ТА ANSYS CFX

Анотація

З розвитком комп’ютерних та розрахункових систем більшого та ефективного застосування отримали Computational Fluid Dynamics modeling (CFD-моделювання), що базується на розрахунку систем рівняння збереження маси та енергії та рівнянь, які описують рух течій в лопаточних машинах. Все це дає можливість суттєвої економії часу та матеріальних ресурсів у порівнянні з проведенням експериментальних досліджень, а також провести оптимальну інтерпретацію фізичних, геометричних параметрів та граничних умов досліджуваного об’єкта. У даній статті розглянуто можливість застосування програмного комплексу ANSYS 19.0 CFX для тривимірного чисельного моделювання газодинамічних процесів, які відбуваються у Відцентровому Радіальному Вентиляторі (ВРВ). На підставі розрахунків були побудовані аеродинамічні характеристики ВРВ, аналіз яких дав можливість отримати уявлення, про процеси, які відбуваються в проточній частині вентилятора при різних конструктивних виконаннях: № 1, № 2 та № 3 при різних значеннях витрати повітря Gm. Програмний комплекс ANSYS 19.0 CFX дає можливість отримати чисельні значення параметрів, а також провести візуалізації поведінки параметрів, в проточній частині вентилятора. Програма ANSYS дозволяє вибрати ВРВ відповідної конфігурації та здійснити розрахунки при заданих розрахункових моделях потоку повітря: ідеальна чи в’язка рідина (в якості модельного середовища), ламінарний чи турбулентний потік повітря, розріджене чи стиснене середовище, двомірне чи тривимірне завдання. У цій статті досліджується робота ВРВ, зокрема процеси проходження ідеального, не стисливого модельного середовища через його проточну частину в тривимірному середовищі. Прийнята модель турбулентності для тривимірної течії Menter’s Shear Stress Transport (SST-модель перенесення зсувних напруг), що є гібридною моделлю між та k – ω моделями турбулентності. Таким чином, SST-модель поєднує в собі стійкість та точність стандартної k – ω моделі в пристінкових областях і k – ε моделі на відстані від стінок. Отримали можливість побачити картину розподілу тиску вздовж проточної частини, поля векторів швидкостей та руху повітряного потоку для обґрунтування та аналізу результатів.